ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

ФОРМОВОЧНЫЕ СВОЙСТВА Бетонной смеси

Различные технологические задачи обработки бе­тонной смеси могут быть сведены к двум основным: 1) создание равномерной структуры бетона и 2) достижение его максимальной плотности. Первая задача решается путем эффективного перемешивания компонентов смеси, вто­рая — различными способами ее уплотнения.

Формуемость бетонной смеси. При уплотнении бе­тонной смеси большое значение имеет ее формуемость, которая, характеризует способность смеси перемещаться и принимать любую форму под влиянием собственного веса и внешних дина­мических воздействий.

Внутри бетонной смеси действуют силы тяжести, силы тре­ния и сцепления между частицами. Сила тяжести действует всегда в вертикальном направлении, другие силы — в разных направлениях, противодействуя силе тяжести и придавая смеси определенную структурную связанность, вследствие чего смесь не может самоуплотняться,.

При повышении жесткости бетонной смеси увеличиваются силы внутреннего сопротивления, поэтому чем более жесткой является смесь, тем большими должны быть усилия внешнего воздействия для ее уплотнения.

При формовании железобетонных изделий, особенно из ма­лоподвижных и жестких смесей, осуществляется интенсивное уплотнение смеси путем принудительного сближения частиц за­полнителя.

При уплотнении происходит деформация смеси, которая в общем случае слагается из следующих элементов:

Необратимой деформации смеси вследствие более компактно­го расположения зерен смеси и лучшего заполнения межзерно - вого пространства;

Необратимой деформации цементного теста благодаря отжа - тию из него части свободной воды;

Упругой обратимой деформации отдельных зерен и воздуш­ных пузырьков, находящихся в бетонной смеси.

Величина деформации смеси зависит от вида и интенсив­ности уплотнения.

Основным техническим показателем формуемости является подвижность бетонной смеси (техническая вязкость), которая косвенно отражает величину внутреннего трения и способность смеси преодолевать сопротивление движению. Для измерения степени подвижности бетонной смеси (ее пластичности или же­сткости) применяют различные приборы: стандартный конус,- прибор Скрамтаева, технический вискозиметр, вибровискозиметр Десова и др.

Существующие способы оценки подвижности бетонной смеси можно разделить на две группы, характеризующие свойства смеси в статическом состоянии и свойства ее при виб­рировании (или встряхивании). К первой группе следует отнести давно применяющийся метод характеристики формовоч­ных свойств смеси осадкой стандартного конуса, а также другие приборы. Ко второй группе относятся методы, основанные на измерении времени растекания конуса в равновеликий куб или цилиндр, на определении коэффициента уплотняемости и др.

Подвижность бетонной смеси представляет собой сложное понятие, зависящее от состава смеси, количества воды, дозиров­ки и тонкости помола цемента, крупности и формы заполните­лей, наличия добавок, а также от ряда других факторов. Вслед­ствие большого числа факторов степень подвижности бетонной смеси, определенная приборами, дает лишь приближенное пред­ставление о физических явлениях, происходящих при уплотне­нии, так как при одном и том же показателе подвижности раз­личные по составу смеси формуются неодинаково.

Степень уплотнения смеси. Тщательное уплотнение бетонной смеси имеет большое значение. Чем плотнее бетон, тем он прочнее при прочих равных условиях; недоуплотнение на 10% может более чем на 50% снизить прочность бетона.

Показатель степени уплотнения бетонной смеси или Коэффи­циент уплотнения КуПЛ представляет собой Отношение фактиче­ского объемного веса уплотненной бетонной смеси к теоретиче­скому объемному весу, подсчитанному в предположении отсут­ствия в ней воздуха.

Подсчет теоретического объемного веса может быть сделан по формуле

Ц + п + щ + в

Кц Кп

Где Ус—теоретический объемный вес бетонной смеси, Кг/л;

Ц, П, Щ, В—расходы цемента, песка, щебня - и воды на один замес, Кг;

7ц- Тп. Тш —удельные веса цемента, песка и щебня, Кг/л.

При применении крупного заполнителя, имеющего значи­тельное водопоглощение (свыше 5%), в приведенную формулу необходимо вводить соответствующую поправку.

Учитывая большую трудность уплотнения бетонной смеси в пределах Купл =0,98-И, практически принимают наименьшее допустимое значение коэффициента уплотнения равным 0,98, при котором получаемая прочность бетона примерно на 10% ниже возможной прочности [89].

Деформативность уплотненных смесей. Характерис­тика формовочных свойств бетонной смеси только по степени ее подвижности в рыхлом, неуплотненном виде недостаточна для оценки пригодности смеси к формованию в различных техноло­гических условиях. Необходимы также характеристики механи­ческих свойств уплотненных смесей — их прочности и деформа - тивности, характер деформаций при сжатии, растяжении, отрыве от металлической поверхности и сдвиге по поверхности [91].

Пределы изменения основных механических характеристик уплотненных жестких бетонных смесей определяются следую­щими цифрами (кг/см2):

Сжатие. ... 0,5—4,0

Растяжение. . . 0,013—0,061

Отрыв по поверхности. 0,011—0,046

Сдвиг по поверхности. . 0,010—0,040

Механические свойства смесей должны учитываться при осу­ществлении различных технологических приемов, режимов об­работки, при назначении параметров формовочного оборудова­ния и т. п.

Недостаточная прочность уплотненных смесей приводит к дефектам при немедленной распалубке изделий, при транспор­тировании свежеотформованных изделий, при ускоренных ре­жимах тепловой обработки и воздействии высоких температур. При формовании имеет большое значение соответствие прилагаемых усилий деформативным свойст­вам смеси; с учетом их следует назначать параметры про­катных установок, бетоноукладчиков, разравнивателей и уст­ройств для распалубки и отделения от свежесформованных из­делий бортовой оснастки, пустотообразователей, штампов, сер­дечников труб и т. п.